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石墨烯的制备方法 石墨烯怎么

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原来很多读者都想在家自制石墨烯，你看完这篇文章就可以自己少量自制石墨烯了！
少量自制石墨烯片还是很简单的 。不过，虽然有可能，但要达到相当的数量并不容易 。不要考虑宏观的石墨烯片或条状材料 。你自己能做的最大的一片石墨烯大概是0.25mm2(但是你可以做很多) 。这比这个网页上感叹号上的点大不了多少！
在工业应用中，科学家制造的晶体管的栅极长度小于25纳米 。所以，你那点大小的石墨烯片，虽然对你来说不算小，但是可以用来做几百个晶体管 。还对石墨烯感兴趣？好了，继续读下去！
方法1:胶带
第一种DIY方法是用铅笔在纸上沉积一层厚厚的石墨 。
然后用普通胶带从纸上剥离一层石墨 。用另一条胶带去除第一条胶带上的一层石墨 。然后使用第三个未使用的胶带从第二个胶带上移除一个层，依此类推 。最终石墨层会越来越薄，最终你会得到石墨烯，严格意义上的单层石墨，或者双层或多层石墨(在某些应用上几乎类似于石墨烯) 。
虽然这种制作石墨烯的方法只是概念验证，但是胶带法是可行的 。这需要耐心和时间，但这是2004年曼彻斯特队用的DIY方法 。而且记住，他们的研究还获得了诺贝尔奖，所以他们不需要胶带！
方法二:厨房搅拌机
那么，如何在家里用这种方法制作石墨烯呢？
好吧，你可以用厨房搅拌机代替剪切搅拌机(因为剪切搅拌机是高科技混合的花哨说法)，你可以用水和洗涤剂代替特殊液体 。添加洗涤剂是为了防止颗粒结块，并起到表面活性剂的作用 。
石墨粉的一个主要来源是石墨铅笔 。简单的把几支铅笔的铅笔芯打粉，加入洗衣粉溶液，然后搅拌一会儿 。除非你有特殊的显微镜和其他设备，否则你可能无法确认清洁剂溶液中是否存在石墨烯，但有一个快速的经验法则，可以用来估计颗粒大小 。
一般来说，石墨烯颗粒过大，会沉到容器底部；如果石墨烯颗粒太小，就会浮到容器顶部 。
纳米粒子非常小，可以悬浮在水中 。如果你想制造石墨烯，这就是你的目标 。在你制造了足够的石墨烯颗粒之后，你可能想要过滤悬浮液以保持其干燥 。
话说回来，虽然上面的文章中描述了这种制备石墨烯的方法，并且对研究人员来说是有效的，但不要对用这种方法在家里制备石墨烯过于兴奋，因为它只能产生非常小的纳米石墨烯片 。另一方面，由于石墨烯的可扩展性，该技术和超声波辅助液相剥离技术可能会定义未来工业环境中石墨烯的制备方法 。
方法技术:DVD录像机 。
要以这种方式制造石墨烯，你需要一个采用LightScribe技术的DVD电脑驱动器和一些氧化石墨 。你可以从厂家拿到氧化石墨，也可以自己在家做一些氧化石墨做这个实验 。(如果你想知道如何在家里制作氧化石墨，请向下滚动)
氧化石墨是水溶性的，所以与水混合后，小心地倒在DVD上 。确保氧化石墨溶液均匀分布在光盘的塑料表面上 。当溶液变干并且在光盘上形成氧化石墨薄膜时，将光盘放入DVD驱动器，薄膜面朝下 。与激光束接触的薄膜区域将被转化成石墨烯 。
激光束产生化学还原，将氧化石墨还原成石墨烯 。产生的石墨烯层应该小心地从光盘上取下，并切成适当大小的薄片 。这些材料可以直接用来制作石墨烯超级电容器！
也许这是在家里制造石墨烯最简单的方法，但前提是你能接触到氧化石墨和激光燃烧器驱动器 。LightScribe DVD激光器可以由一个简单的氙闪光灯代替 。另一个提示:如果你对DVD刻录机的保修期感到不舒服，就不要做 。
方法4:形成庚基水界面膜 。
【石墨烯的制备方法 石墨烯怎么】这是我们目前听到的最新的DIY石墨烯配方 。
首先需要一些流体物理学来解释 。
如果你把一种不溶于水的液体倒入水中，它要么浮在水面上，要么浮在水面上，这取决于加入的液体比水重(密度大)还是轻(密度小) 。
一个常见的例子是浮在水面上的油(见图片) 。
科学家发现，石墨烯可以通过将庚烷和水等两种不混溶的溶剂倒入玻璃杯中，加入磨碎的石墨粉，然后放入超声波浴中来制备 。
你可以在大多数化学商店买到庚烷 。有水可用(最好用蒸馏水) 。你也可以很容易地在商店里买到石墨棒 。超声波浴是必要的，得到的石墨烯有一到四层厚，化学稳定性好 。它可以被提取并沉积在干净的玻璃板或任何其他基底上 。
想法是将磨碎的石墨与水和庚烷(水与庚烷的比例为1:1)混合，并进行一段时间的声波处理 。接下来发生的事情是，石墨薄片在水和庚烷的界面处脱落，石墨烯实际上开始“爬”上瓶子的玻璃壁 。如果通过这个界面引入亲水性基底(如玻璃载玻片)，石墨烯薄膜也会沿着载玻片的壁上升 。然后取出载玻片晾干，留下涂有石墨烯的玻璃 。
如果使用聚乙烯瓶，生成的石墨烯不会爬上瓶壁，但仍然可以用玻璃或其他亲水材料制成的载玻片提取 。结果如图所示 。
上图显示了石墨烯制备过程的最终产品 。
玻璃板的两面都沉积了石墨烯薄膜，透过玻璃板可以看到它的光吸收性能(石墨烯吸收约2.3%的可见光) 。石墨烯的表面张力(54.8 mN/m)几乎等于水(72.9 mN/m)和庚烷(20.1mN/m)，因此石墨烯是由水和庚烷界面处的小薄片自组装而成的 。石墨烯薄膜的厚度受到界面毛细力的限制，多余的石墨烯会直接落到瓶底 。厚聚集体的形成受到扩散和新层形成所需能量的限制 。
这可能是在家里制作任何大尺寸石墨烯最简单的方法 。其他方法只能制作石墨烯片，但在这种方法中，石墨烯片可以代替石墨片作为精制阶段 。
试试看，看看效果如何！
如何在家自制氧化石墨？如果你需要一些氧化石墨 。你可以从各种渠道购买氧化石墨，包括网上购买，或者尝试自己制作氧化石墨 。这个过程比较简单，大部分食材都可以在柜台买到 。在这篇文章中，我们将解释如何在家里制作氧化石墨烯 。
请注意，这不是一个安全的程序，遵循本指南可能会导致爆炸、火灾和严重伤害 。
由于显而易见的原因，如果你自己选择这样做，在处理酸和爆炸性材料时要采取预防措施 。
事实上，我们认为，除非你是有执照的化学工作者，否则你最好购买氧化石墨烯，而不是试图在家里制造它 。
我们只提供这篇文章作为教育资源 。通过继续阅读下面的文字，你意识到你了解使用文中列出的化学品的风险，并完全了解它们对你的健康和安全造成的所有化学反应和危险 。为了避免烟和火的危害，请在室外和通风良好的环境中进行本实验 。虽然我已经小心地确保文本中没有错误，但我不会对文本中留下的任何最终错误承担任何责任 。
介绍
氧化石墨已有150年的历史 。它最早是在1859年准备的 。从那时起，这一过程得到了改进，该领域的许多研究人员对与原始过程相关的潜在危险和风险进行了评论 。
如果你有离心机，在低于45摄氏度的温度下，这里概述的方法需要大约2个小时 。如果不这样做，多余的水分需要一天左右的时间才能从容器中蒸发掉 。
准备(小心！)
将100克石墨粉和50克硝酸钠搅拌到2.3升工业硫酸中 。作为一项安全措施，请确保将这些成分混合在一个大于所需的防漏容器中，并将容器放在零摄氏度的冰浴中 。容器的容积至少为15至20升 。
向混合物中加入300克高锰酸钾，同时连续混合原料 。不要把300克都加在一起 。相反，小心地一次加入一克高锰酸钾，以避免将混合物加热到20摄氏度以上！
高锰酸钾是一种强氧化剂，与皮肤和其他有机物质如衣服接触会产生污渍 。与硫酸混合会产生高爆炸性的氧化锰，必须采取一切安全措施！确保不超过最高温度 。
在混合物中加入高锰酸盐后，取出冰浴，将温度升至35摄氏度 。小心地保持这个温度30分钟 。在这个阶段，混合物将变稠，释放的气体量将减少 。大约20分钟后，混合物将变成棕灰色和粘稠的糊状 。
30分钟后，边搅拌边缓慢小心地加入4.8升水 。加水会引起放热反应，使混合物温度升高到近100摄氏度，剧烈反应中会释放出大量气体！将温度保持在98摄氏度再保持15分钟 。现在混合物的颜色是棕色的 。
保持温度15分钟后，用温水将混合物稀释至14升 。加入3%的过氧化氢以减少高锰酸盐的残留 。加入过氧化氢后，混合物变成成亮黄色 。
趁热过滤混合物 。过滤器将是黄褐色的 。用14升温水洗涤滤饼三次 。将生成的氧化石墨分散在32升水中 。为了得到干燥的氧化石墨，你需要一个强大的离心机 。由于这可能不可行，将含有氧化石墨的水加热到40摄氏度，直到水蒸发 。宽的容器效果最好，因为更大的面积会促进蒸发 。
用这种方法得到的优质氧化石墨呈亮黄色，劣质氧化石墨呈绿色至黑色 。

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